韓 舉
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊(duì),四川 成都 610072)
我國(guó)不僅是能源大國(guó),也是能源消耗大國(guó),在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,我國(guó)能源短缺問題不斷加重,因此做好現(xiàn)代化地質(zhì)勘探和找礦技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)能源開發(fā)工作中的重點(diǎn)內(nèi)容,也是促進(jìn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重要方法。而要想實(shí)現(xiàn)高效率的找礦工作,就要深入分析找礦工作中存在的問題,創(chuàng)新找礦方法,從而實(shí)現(xiàn)高效率找礦。
化探技術(shù)是用于測(cè)量地球化學(xué)異常的技術(shù),該技術(shù)通過對(duì)地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量和研究,進(jìn)而獲得礦產(chǎn)資源信息。具有成本低,方便,快捷等優(yōu)勢(shì),因此化探已成為我國(guó)采礦勘察中的主要方式和手段,效果頗佳。
現(xiàn)如今科技發(fā)展迅速,地質(zhì)找礦工作也迎來了新紀(jì)元,無論是工藝還是效率都有了很大的提高,在這個(gè)過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)找礦質(zhì)量和找礦實(shí)踐進(jìn)行深入研究?;郊夹g(shù)是一種精準(zhǔn)性較高的找礦技術(shù),需要通過物理層面探索和化學(xué)層面探索來共同完成[1]。在檢測(cè)礦物時(shí),化探技術(shù)可依據(jù)礦產(chǎn)的溫度,反射性物質(zhì),吸引性物質(zhì)開展檢測(cè),利用化探技術(shù)能夠準(zhǔn)確找到不同性質(zhì)的礦產(chǎn)資源,且分布位置比較準(zhǔn)確,可見化探技術(shù)大大提高了找礦效率,因此被廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)找礦中[2]。就目前的情況分析,化探技術(shù)主要適用于各種金屬及少部分非金屬礦物的探索上,而不同礦產(chǎn)有著不同的礦物屬性,因此化探技術(shù)的具體操作也隨之而變化,化探技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,使得化探技術(shù)已相對(duì)成熟,但即便擁有一套完備的理論基礎(chǔ),在探索差異較大的礦產(chǎn)位置時(shí),會(huì)因?yàn)榈乩聿町愋暂^大而顯得無規(guī)律可循,而應(yīng)用化探技術(shù)便使得繁瑣的探索變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
第一、就礦找礦原則?;郊夹g(shù)在應(yīng)用前需勘查分析找礦點(diǎn)的地質(zhì)條件;以就礦找礦為基本原則,合理,科學(xué)的應(yīng)用化探技術(shù)。以探礦前的地質(zhì)勘查結(jié)果為依據(jù),結(jié)果多種方法,對(duì)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行評(píng)估等;此外,為了提高礦產(chǎn)勘探質(zhì)量,還需拓寬勘查面積和范圍。第二、優(yōu)化組合原則。遵循優(yōu)化組合原則可以使化探技術(shù)發(fā)揮更大的作用。我們都知道,地質(zhì)找礦工作所處環(huán)境各不相同,有時(shí)環(huán)境極度惡劣,找礦相關(guān)內(nèi)容也異常繁重,因此降低了找礦效率。而對(duì)化探技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合后便能顯著提高找礦效率及質(zhì)量。在實(shí)際找礦工作中,化探技術(shù)應(yīng)有多種方法相結(jié)合,促使找礦效率的全面提高,充分體現(xiàn)了化探技術(shù)優(yōu)化組合原則的優(yōu)勢(shì)。第三、整體性原則。在使用化探技術(shù)找礦時(shí)還應(yīng)遵循整體性原則,也就是充分應(yīng)用地質(zhì)找礦中的每個(gè)環(huán)節(jié)。在地質(zhì)勘查中不僅要充分利用化探技術(shù),基于礦產(chǎn)預(yù)查和普查中也需要使用化探技術(shù),只有這樣在全過程中應(yīng)用化探技術(shù),進(jìn)而有效提高了地質(zhì)找礦準(zhǔn)確率,縮短勘查時(shí)間,降低了找礦成本。
礦產(chǎn)勘查主要目的在于準(zhǔn)確獲取某個(gè)區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布情況,同時(shí)合理優(yōu)化資源的利用和配置。在實(shí)際找礦工作中,不僅要對(duì)區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源的巖體結(jié)構(gòu),礦產(chǎn)數(shù)量,質(zhì)量,化學(xué)構(gòu)成等信息進(jìn)行挖掘和了解,更要好好的利用這些信息。在后期礦產(chǎn)資源管理中,礦產(chǎn)資源的優(yōu)化與合理利用也離不開勘察活動(dòng)中獲得的信息[3-8]。這就要求相關(guān)工作人員在勘察中更加精細(xì),科學(xué),態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)。此外,很多找礦工作會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響而使設(shè)備無法運(yùn)行,因此只有在實(shí)踐中不斷改進(jìn)勘察技術(shù),才能提高勘察工作及找礦工作效率,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
節(jié)能,保護(hù)環(huán)境,可持續(xù)發(fā)展已成為全球共同關(guān)注的熱門問題。而我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段,對(duì)礦產(chǎn)的需求非常巨大,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)目前多數(shù)礦產(chǎn)資源已無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求,已經(jīng)嚴(yán)重影響了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展也造成了一定影響,因此我國(guó)地質(zhì)工作者需要深入探索找礦新方法,提高找礦效率,尤其是需求量大礦產(chǎn)資源,以解決我國(guó)礦產(chǎn)資源短缺的問題。但就目前的情況分析,我國(guó)礦產(chǎn)資源在尋找及開采中依然存在一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
在我國(guó),地質(zhì)找礦已經(jīng)得到較大的發(fā)展,但相較于發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)的地質(zhì)找礦技術(shù)依然處于發(fā)展階段,很多技術(shù)尚未成熟,管理制度不完善,從而使得管理中出現(xiàn)諸多漏洞,例如:日常管理松散,缺乏獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制和約束機(jī)制,無法調(diào)動(dòng)找礦工作人員的積極性,缺乏熱情,在工作中消極怠工,缺乏團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),進(jìn)而影響了找礦效率。此外,我國(guó)中央并未與地方的管理聯(lián)動(dòng)機(jī)制,從而導(dǎo)致中央與地方工作目標(biāo)缺乏一致性的問題產(chǎn)生,中央找礦企業(yè)更注重公益性,而地方地質(zhì)找礦則更注重經(jīng)濟(jì)利益。這種問題使得兩者在工作中難以達(dá)到一致性,協(xié)調(diào)性不好,使得某些地區(qū)形成了中央和地方的重合地質(zhì)工作場(chǎng)所,進(jìn)而影響到其正常運(yùn)行。
進(jìn)入21世紀(jì)后,我國(guó)無論是經(jīng)濟(jì)還是科技的發(fā)展都十分迅速,礦產(chǎn)勘察技術(shù)也越來越先進(jìn),但在一些地區(qū),地質(zhì)礦產(chǎn)勘察人員依然采取比較落后的勘查技術(shù),進(jìn)而影響了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性,降低了地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率。為了確保地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采率,勘查人員必須運(yùn)用先進(jìn)的勘查技術(shù)。此外,受到全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,各國(guó)之間競(jìng)爭(zhēng)不斷白熱化,其實(shí)質(zhì)就是能源的競(jìng)爭(zhēng),各個(gè)國(guó)家也越來越重視資源的開發(fā)和利用,尤其是地質(zhì)礦產(chǎn)資源對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有著重要的影響作用。要想確保地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效率得到提高,相關(guān)部門必須引進(jìn)新型的勘察技術(shù),既能對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)實(shí)施優(yōu)化,還能提高找礦效率。
目前,我國(guó)找礦工作面臨的一個(gè)重要問題就是地形構(gòu)造復(fù)雜,巖性不均勻,地球物理性質(zhì)在橫向和縱向上變化大,構(gòu)造與機(jī)構(gòu)復(fù)雜多樣,很多地質(zhì)條件復(fù)雜,對(duì)于埋藏較深的礦產(chǎn)而言,顯然找礦工作難度增加了。地質(zhì)體的均勻性描述與探測(cè)方法還需改進(jìn)。為了更清晰的顯示出勘察體的空間特征,物理場(chǎng)成像技術(shù)取得了較大的進(jìn)步,但這些成像技術(shù)的特點(diǎn)在于存在較多的未知因素,設(shè)備觀測(cè)數(shù)據(jù)量大,只有對(duì)每個(gè)未知數(shù)的覆蓋次數(shù)足夠多,計(jì)算量足夠大,才能降低未知數(shù)。
我國(guó)現(xiàn)有的法律法規(guī)規(guī)定,90%的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查企業(yè)屬于國(guó)有企業(yè),不然也與國(guó)有企業(yè)有著密切關(guān)系,同時(shí)沒有完全進(jìn)入市場(chǎng)實(shí)體,這類型企業(yè)的資質(zhì)也是國(guó)家相關(guān)部門頒發(fā)的。因此,勘查行業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,進(jìn)而阻礙了該行業(yè)的發(fā)展,可以說是國(guó)有企業(yè)壟斷了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查,也不利于找礦技術(shù)的提高,現(xiàn)有的機(jī)制也阻礙了民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。
任何一項(xiàng)工作的順利開展都離不開資金的投入,結(jié)合當(dāng)前地質(zhì)勘查工作的實(shí)際情況分析,只有資金充足才能更好的開展找礦工作,但在部分地區(qū),由于缺乏資金注入,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)卣业V事業(yè)的發(fā)展。目前地質(zhì)礦產(chǎn)資源在開采中,存在地表層開采量過大的問題,這就需要深入勘查,深入勘查中務(wù)必會(huì)使用到先進(jìn)的勘查設(shè)備。但新型勘查設(shè)備的使用必須有充足的資金,如果資金投入少,就無法購(gòu)入新型設(shè)備,就會(huì)影響到找礦效率。
通常情況,在異常查證階段化探技術(shù)是應(yīng)用了1∶20000的土壤測(cè)量法,也就是在概況性檢查時(shí)設(shè)置土壤剖面,再進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量時(shí),可選擇比例為1∶50000的水系沉積物測(cè)量組合異常區(qū)域范圍中,將其作為土壤剖面設(shè)置的地區(qū)。在異常邊緣控制剖面長(zhǎng)度;加強(qiáng)GPS定位管理,使用羅盤確定方向,測(cè)量好剖面。同時(shí),在每個(gè)點(diǎn)位上需使用GPS定位,以留下相應(yīng)的標(biāo)志。測(cè)量土壤面積時(shí),應(yīng)核定剖面距離為200m,點(diǎn)距為40m,且選擇規(guī)則測(cè)網(wǎng)法完成取樣工作?;€則是200*40m2,再使區(qū)域中控礦結(jié)構(gòu)線以及主結(jié)構(gòu)線之間保持垂直狀態(tài),明確標(biāo)出每個(gè)測(cè)線的起點(diǎn)及終點(diǎn)。
汞是地球上典型的親硫元素,在勘查礦產(chǎn)物質(zhì)資源中有著重大作用,汞和其他含汞元素的物質(zhì)是地球上具備完好的化學(xué)元素;其主要體現(xiàn)在:一、勘查汞元素時(shí),會(huì)因?yàn)槲镔|(zhì)的不同特性使得硫化物產(chǎn)品以分散的形式存在,而且該形式以多種特征存在。二、汞及汞化物在開采時(shí)有著較高的揮發(fā)性,且揮發(fā)性非常高。一般情況下,汞以自由形式存在于大自然中,所處環(huán)境比較特別,不僅能在氧化還原環(huán)境中存在,還能在酸堿度較高的環(huán)境中存在,從而使得汞的化學(xué)穩(wěn)定性非常強(qiáng)。以往人們?cè)陂_采過程中認(rèn)為汞的揮發(fā)性較高,進(jìn)而無法滿足所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)條件。因此不能在空氣中直接開采汞,否則將無法安全穩(wěn)定的完成開采,一旦操作不當(dāng)就會(huì)造成結(jié)果無法滿足項(xiàng)目需求的問題。相關(guān)學(xué)者提出了熱釋汞量要求,該方法有效的解決了這一問題,而且過程簡(jiǎn)單,成本較低,該方法利用汞的揮發(fā)性,在開采中先將汞熱釋放成穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì),以便開采,再由相關(guān)人員使用機(jī)器測(cè)量出土壤中的汞含量,再依據(jù)汞含量數(shù)值設(shè)定熱量,進(jìn)而獲得工程所需要的結(jié)果。
此方法也被稱為巖石地球化學(xué)方法,已成為化探找礦勘查中的重要方法,尤其適用于隱伏礦床。深入對(duì)盲礦預(yù)測(cè)成功率高達(dá)85%以上。該方法主要利用原生暈和次生暈。使用原生暈勘察,可以得出各種元素在礦區(qū)內(nèi)的分布情況,還可以明確礦區(qū)的地質(zhì)條件,能夠?yàn)楹笃陂_采提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但原生暈找礦工作量大,受地形條件影響大,多適用于地勢(shì)陡峭,植被覆蓋較少,巖石裸露較多的地方。次生暈不同于原生暈,在雨水沖刷或受到其他侵蝕后,在原生暈或礦體中剝落的元素會(huì)使土壤出現(xiàn)化學(xué)異常。產(chǎn)生次生暈的主要過程為:原生暈或礦體在受到侵蝕或金屬自身的活性作用后,自身元素離開主體,再經(jīng)過溶解,置換,遷移等過程在其他地方形成元素富集區(qū),這樣就改變了聚集地的化學(xué)異常。對(duì)于這種情況,應(yīng)對(duì)土壤和水系兩個(gè)方向上的元素異常進(jìn)行分析采樣,深入研究。我國(guó)的構(gòu)造疊加暈研究取得了較大的進(jìn)步,不斷完善了構(gòu)造疊加暈找礦的理論的實(shí)踐方式,提高了找礦的準(zhǔn)確率。
在開展化探技術(shù)對(duì)水系沉淀物實(shí)施測(cè)量時(shí),先要確定好采樣點(diǎn);化探技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和實(shí)際條件,做好布設(shè)。通常在每平米地區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置四個(gè)采樣點(diǎn)。在一級(jí)水系中,主要設(shè)置好水沉淀物的樣品;二級(jí)水系中可設(shè)定少量控制樣品;三級(jí)水系中設(shè)置適量樣品。所以樣品主要分布在地形上時(shí),技術(shù)人員便可以及時(shí)找出一級(jí)水系的位置。在這個(gè)工作中,如果一級(jí)水系較長(zhǎng),則還需增設(shè)采樣點(diǎn),進(jìn)而確保所有的采樣點(diǎn)能對(duì)匯水面積進(jìn)行控制。而在1∶50000的地形圖設(shè)置采樣點(diǎn)時(shí),在保障合理性的前提下還要能夠移動(dòng)采樣點(diǎn),做好備注。第二、在無法采集到沉積物樣品的情況下,可在采樣格內(nèi)的不同方位增設(shè)3~5個(gè)采樣點(diǎn),將這些土壤層作為代表樣品,有效彌補(bǔ)采樣密度造成的缺陷。在整個(gè)采樣中,應(yīng)保證樣品具有一定的代表性和典型性;通常情況下在水系上下20m~30m范圍內(nèi)增設(shè)采集點(diǎn),保障采樣的合理性。值得注意的是,水系沉淀物的分選性較差,在取樣時(shí)應(yīng)以巖屑和砂為主。第三、測(cè)定酸堿值,結(jié)合測(cè)定的酸堿值得出相應(yīng)的結(jié)論,科學(xué)分析酸堿值結(jié)果,觀察巖土巖性和礦化的蝕變,同時(shí)還要注意周邊蝕變礦化情況。
要想提高找礦工作效率,就要引導(dǎo)勘探人員歸納總結(jié)地質(zhì)找礦中的各種礦化信息,結(jié)合自身理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)將礦化信息轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的找礦標(biāo)準(zhǔn),以提高后期找礦效率。當(dāng)前的找礦工作難度較大,大多數(shù)勘探單位需要深入地下實(shí)施勘察,勘探人員在找礦期間不可避免的會(huì)因?yàn)榈V脈剝蝕問題影響到礦化信息的準(zhǔn)確性,因此需要相關(guān)人員重視礦化信息的系統(tǒng)分析,通過加工提煉礦化信息的方式提高判斷精準(zhǔn)性,避免因礦化信息不準(zhǔn)確影響找礦效果。
地質(zhì)勘查作業(yè)的主要任務(wù)就是完成對(duì)礦山的生產(chǎn)與勘查和礦產(chǎn)資源的開發(fā)。礦產(chǎn)勘查則是對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各種礦產(chǎn)資源信息收集和整理,以便更好的利用區(qū)域內(nèi)豐富的礦藏,進(jìn)而延長(zhǎng)礦藏的使用壽命,挖掘出其最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
對(duì)傳統(tǒng)化探找礦技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善,使其能夠充分適應(yīng)現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查需求。傳統(tǒng)化探技術(shù)的改進(jìn)和改善主要在不同特殊景觀區(qū)區(qū)域性找礦領(lǐng)域中。以不同的地球化學(xué)景觀條件為依據(jù),促進(jìn)全國(guó)礦產(chǎn)勘查工作的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破,因此相關(guān)技術(shù)人員必須研究可適應(yīng)的區(qū)域化探方法。此外,還需加強(qiáng)深穿透地球化學(xué)方法和大型礦床化探法的研究,研究在被外來運(yùn)積物覆蓋的各種景觀區(qū),以及最優(yōu)化的化探方法組合,這也是化探找礦技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。外來覆蓋物淺鉆取樣技術(shù)的應(yīng)用,能夠證實(shí)深穿透地球化學(xué)成果的有效性,促進(jìn)覆蓋區(qū)找礦工作的開展。國(guó)外的一些化探技術(shù)取得了非常理想的效果,值得國(guó)內(nèi)借鑒。任何一種找礦方法都有自身的適用性,在不同勘查階段,不同礦種,不同景觀條件下都有適用范圍,例如,構(gòu)造疊加暈找礦方法更適用于地層基巖裸露較大的地方,或是在已知礦體深部尋找盲礦體,或是第二個(gè)礦體富集帶。對(duì)于覆蓋較多的區(qū)域內(nèi),可使用地電化學(xué)法,金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法等很好的化探技術(shù)方法。礦產(chǎn)勘查是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,單純或單一的方法對(duì)異常分析都很難做出全面的解釋。在應(yīng)用找礦勘查技術(shù)時(shí),必須結(jié)合礦區(qū)的信息科學(xué)合理的選擇化探方法,進(jìn)而獲得更好的找礦效果。隨著科技的發(fā)展,各種化探方法都有了很大的改善,同時(shí)也朝著多方法綜合方向發(fā)展,例如:結(jié)合物探重、磁、電勘查技術(shù)在向高精度、高分辨率、三維解釋方向發(fā)展,還向著重磁電震綜合方向發(fā)展。
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)都得到了發(fā)展,但找礦技術(shù)相對(duì)落后,還需加大投資力度,深入研發(fā)各種化探技術(shù),使其更好的服務(wù)于找礦工作。相關(guān)人員要刻苦鉆研,不斷吸收和學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),提高工作效率,促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)勘查找礦事業(yè)的發(fā)展。